
- •Экспериментальное исследование светового поля источника видимого излучения
- •Устройство фотометрической головки
- •Необходимые приборы и принадлежности
- •Измерения
- •Определение фокусного расстояния собирательной и рассеивающей линз
- •Определение фокусного расстояния собирательной линзы
- •Если обозначить буквами а и b расстояния предмета и его изображения от линзы, то фокусное расстояние последней выразится формулой
- •Упражнение 2 Определение фокусного расстояния рассеивающей линзы
- •Изучение зрительной трубы Упражнение 1 Определение увеличения зрительной трубы
- •Упражнение 2 Определение поля зрения оптической трубы
- •Упражнение 3 Определение разрешающей способности оптических систем
- •Литература.
- •Лабораторная работа № 4 Исследование дисперсионных свойств стеклянной призмы в области видимого света спектрометром гс-5
- •Упражнение 1 Определение преломляющего угла призмы
- •Определение угла наименьшего отклонения и показателя преломления стеклянной призмы
- •Определение дисперсии и разрешающей силы стеклянной призмы
- •Вопросы по теме
- •Литература
- •Определение длины световой волны с помощь бипризмы Френеля и щелей Юнга
- •Экспериментальная установка. Экспериментальная установка собрана на оптической скамье.
- •Определение длины световой волны с помощью бипризмы
- •Определение длины световой волны с помощью щелей Юнга
- •Определение радиуса кривизны линзы и длины световой волны с помощью колец Ньютона
- •Упражнение 1 Определение радиуса кривизны линзы
- •Упражнение 2 Определение длин волн линий ртути
- •В пределах первого дифракционного максимума располагается интерференционных полос:
- •Упражнение 1 Определение концентрации растворов
- •Исследование зависимости коэффициента преломления газа от давления
- •Измерения
- •Определение длины световой волны с помощью дифракции Френеля на круглом отверстии Введение
- •Описание установки
- •Измерения
- •Изучение дифракционной решетки и определение длины световой волны Введение
- •Описание установки
- •Определение постоянной решетки и ее угловой и линейной дисперсии
- •Литература.
- •Лабораторная работа № 10 Изучение поляризации света
- •Исследование зависимости интенсивности света, прошедшего через два поляроида
- •Вопросы по теме.
- •Лабораторная работа № 11 Определение длины световой волны квантового генератора с помощью эталона Фабри-Перо
- •Распределение интенсивности в полосах интерферометра Фабри-Перо
- •Обработка результатов. На основании трехкратных измерений
- •Примечание
- •Задание
- •Вопросы по теме.
- •Исследование интегральной излучательной способности нагретых нечерных тел как функции температуры Введение
- •Величина
- •Принцип измерения яркостной температуры
- •Устройство и работа пирометра с исчезающей нитью
- •Описание установки и измерения
- •Для нечерного тела значение j можно записать так:
- •Поэтому из (5) и (6) имеем:
- •6. Зная σ, t, n, w, можно по формуле
Задание
1. По полученным
значениям
и
определите
и искомую длину волны излучения лазера
по формуле
(20).
2. Подсчитайте угловую дисперсию D в районе 3-го и 6-го колец (формула 14).
3. Определите
постоянную интерферометра
(формула
15).
4. Приняв коэффициент
отражения r
зеркальных
поверхностей равным 0,8 , определите
разрешающую силу интерферометра R
(формула
17а) и предел разрешения
.
Вопросы по теме.
1. Дать определение линий равного наклона и линий равной толщины.
2. От каких параметров зависит ширина интерференционного максимума интерферометра Фабри-Перо?
3. В чем заключается критерий разрешения Релея?
4. Определить разрешающую способность интерферометра Фабри-Перо для разрешения двух линий спектра 1 и 2 .
5. Нарисовать интенсивность интерференционных максимумов в интерферометре Фабри-Перо в зависимости от радиуса для двух длин волн 1 и 2 .
6. Почему для изучения интерференционных и дифракционных явлений хорошо использовать квантовые генераторы (лазеры)?
ЛИТЕРАТУРА.
Ландсберг Г.С. Оптика. 1976. §30, с.136-141, §§225-228.
Сивухин Д.В. Общий курс физики. 1980. §36 (п.4), §§48 (п.3).
Иверонова В. Физ. Практикум. Вводная часть к задаче №166.
Лабораторная работа №12
Исследование интегральной излучательной способности нагретых нечерных тел как функции температуры Введение
Характер теплового излучения. Поток световой энергии, падающий на поверхность непрозрачного тела, частично отражается, частично проходит внутрь тела и поглощается. Поглощенная телом энергия преобразуется в иные виды энергии, чаще всего в тепловую. Поэтому тела, поглощающие энергии, нагреваются. Тело, нагретое до температуры большей, чем температура окружающей среды, отдает тепло в виде излучения электромагнитных волн, различной длины (непрерывный спектр). Такое излучение называется тепловым (температурным). Всякое излучение сопровождается потерей энергии и происходит либо за счет внутренней энергии, либо за счет получения энергии извне.
Основные характеристики излучения. Тепловое излучение тел может быть охарактеризовано двумя основными величинами:
интегральной интенсивностью излучения J, которая представляет собой полную энергию Еизл, излучаемую в единицу времени единицей поверхности во всем интервале длин волн
J=Еизл/S ;
монохроматической (дифференциальной) интенсивностью Jλ, которая представляет собой энергию dЕизл, излучаемую в единицу времени единицей поверхности тела в узком интервале длин волн (λ, λ+dλ):
Jλ=dЕизл/dλS .
Иногда эту величину называют лучеиспускательной способностью.
Из определений вытекает связь между интегральной и монохроматической интенсивностями излучения.
. (1)
Пусть из всей падающей на тело энергии E монохроматического света в интервале длин волн (λ, λ+dλ) часть энергии поглощается телом Еλпогл, часть энергии отражается Еλотр. На основании закона сохранения энергии:
Еλпад=Еλпогл+Еλотр .
Разделив левую и правую части равенства на Еλпад, получим:
.